“腦機接口”技術或讓“讀心術”成為現實——

　　未來戰(zhàn)場如何“腦洞大開”

　　■張小敏 許玥凡

　　還記得科幻電影《阿凡達》中的男主角杰克嗎？他竟然可以通過思維控制“外星人”的軀體。這種堪稱“黑科技”的神奇技術，就是“腦機接口”技術。它通過對腦電波信號的監(jiān)測，分析推斷人的想法和目的，進而產生對應的調節(jié)和控制信號，實現與外界設備的實時交互。

　　隨著“腦機接口”技術的日益成熟，未來戰(zhàn)場或將實現士兵大腦與武器系統(tǒng)的直接連接，進一步推動人與裝備的有機融合，此技術或將開啟智能化戰(zhàn)爭的新天地。如今，美國國防部高級研究計劃局正積極開展“腦機接口”相關領域技術研發(fā)，《經濟學人》雜志還重點介紹了通過“意念”控制機器的方法，標志著這種“心靈感應”正在從想象變成現實。

　　從“善解人意”

　　到“腦控”成真

　　近日，美國國防部牽頭投資的多個研究項目，主要致力于開發(fā)高分辨率腦神經接口。事實上，不僅是美國軍方，美國科技界也不愿在即將到來的“腦控時代”被甩在身后。為實現人腦與計算機的連接，Facebook創(chuàng)始人扎克伯格也在積極推動“腦機接口”研究，旨在研發(fā)出更加“善解人意”的計算機，實現以人的“意念”完成鍵盤、鼠標等輸入操作。

　　所謂“腦機接口”技術，就是在大腦與外部設備之間創(chuàng)建直接連接的信息通路。“腦機接口”單向通信時，主要是通過對腦電波信號的監(jiān)測，分析推斷人的想法和目的，產生對應的調節(jié)和控制信號，計算機收到大腦“傳送”來的指令后，進而開展相關操作。雙向“腦機接口”則允許大腦與外部設備間展開雙向信息交換，仿佛是用大腦跟電腦說“悄悄話”。當然，在“腦機接口”中，“腦”泛指有生命形式的大腦或神經系統(tǒng)，“機”則包括任何能進行處理或計算的外部設備。

　　“腦機接口”技術的產生并不久遠。在上世紀70年代，“腦機接口”技術的概念萌發(fā)。1988年，美國研究人員首次實現了用大腦直接控制虛擬打字機。緊隨其后，瑞士研究人員實現了讓輪椅按人腦意識行走。2013年，英國研究人員首次開發(fā)出可用于控制飛船模擬器的“腦機接口”裝置。美國研究人員又在此基礎上進行了后續(xù)改建，使得人們可通過戴在頭上的裝置控制飛船模擬飛行。如今，研究人員通過頭發(fā)絲一樣細的彈性纖維，成功地將光、電和化學信號組合傳輸到大腦中，為實現大腦不同區(qū)域間的態(tài)勢感知提供了新的思路，有望進一步突破“腦機接口”信息傳輸的技術瓶頸。

　　讀懂“腦語”

　　沒那么簡單

　　被稱為“三磅宇宙”的人腦不僅是人體中最復雜的部分，也是一個高度復雜的信息處理中心，數以十億計的神經元通過相互連接進行信息交流，并通過整體協(xié)作來完成各種認知任務。“腦機接口”技術要發(fā)展成熟，遇到的核心技術難點包括大腦神經生物信號采集及處理、人機高效協(xié)同等。如何高效采集到腦電信號并成功“解碼”，能否將人腦的思維活動轉換為指令信號，都考驗著涉及機械動力、機器學習、神經科學、認知科學、信息工程等相關技術領域的研究水平。